地理国情监测专业建设的实践与思考

李建松

（1.武汉大学 遥感信息工程学院，湖北 武汉 430079）

地理国情监测是我国基础测绘发展战略转型的分界点。地理国情常态化监测、重点监测和应急监测任务的实施，需要高等学校培养能承担相应任务的高级专业技术人才[1,2]。

1 人才需求分析

地理国情监测专业人才除了满足地理国情监测活动需要外，还要满足我国已经列入法定监测内容的活动[2]，如土地资源调查与监测、环境调查与监测、森林和湿地监测、水文监测、海洋监测、矿产资源调查与监测、气象气候监测、地震监测等，并满足即将逐步展开的生态、农情、公共卫生、碳存储和碳排放、城镇化和城市变化、文化景观等监测活动的需要。人才需求的领域广阔，需求量庞大。这些人才应具备较宽泛的专业知识和综合运用多源数据获取、动态信息系统建立、时空数据建模、时空数据分析、专题制图、空间模拟和撰写监测报告等能力。

2 地理国情监测与主要学科的关系

地理国情监测是基础测绘的延展，是对基础地理数据的增值利用。遥感学是进行地理监测的主要技术基础。

地理监测是遥感学的重要应用领域和重要发展方向。遥感学利用其空、天、地一体化对地观测技术，可以提供多尺度、多平台、多分辨率、多光谱、多时相遥感分类和变化监测数据，全天候和快速地为地理监测提供自然地理数据、动态变化数据和人文地理数据，是当前地理监测最有效、最经济的数据获取手段。

地理学理论、方法是地理监测的方法论基础。其中的自然地理学、经济地理学、人文地理学、区域规划、地貌学等知识，是地理监测的理论和方法库。地理学为地理监测提供地理认知、地理建模、地理分析、地理调查、地学表达等理论和方法，地理监测则是地理学的实践应用。

地理信息系统是地理监测的支撑技术，为地理监测提供数据管理、数据建模、空间化、可视化、数据分析利用、地学计算、动态模拟、数据表达、成果表示、成果管理和数据共享服务。地理监测是地理信息系统的重要应用领域。

地理监测是建立在数据分析基础上的学科。概率论与数理统计、矩阵论、数值分析、地图代数等是建立地学分析模型、统计分析方法、数据分析方法等计算方法的基础，地理监测使应用数学的各种计算方法在地学解释、政府科学管理和决策等方面得到充分利用[2]。

3 人才培养的办学理念和专业定位

由于地理监测专业面向的就业领域较宽，专业领域知识对所从事的监测活动十分重要，但又不可能全部纳入教学课程，因此应秉承“重基础、宽口径、塑个性、求创新”的办学指导思想，注重培养方案和教学内容的动态优化与完善，体现“掌握共性知识、强化再学习和创新能力、夯实理论和技术基础、重视业务实践能力训练、突出服务重点、发展强势服务领域、践行积木式或模块化培养模式、提高综合素质”的专业教育培养理念，加强自然科学和人文社会科学的交叉与融合，推进优质课程建设、高水平师资队伍建设，完善实验实习基地，发挥测绘学科的技术优势，探索创新性教学模式和示范性教学基地建设。

地理国情监测专业主要面向测绘、国土、环境、农业、林业、地震、水利、海洋、地质矿产、气象、公共卫生、国防等政府、大专院校、研究机构、企业等部门和单位就业[2]。因此，专业定位是面向国家国情监测战略发展需要，培养能综合利用自然科学监测技术和人文社会科学调查技术，全面获取地理国情信息，进行地理国情数据处理、变化分析、校验评估、时空建模与可视化表达、综合应用和国情信息动态共享服务的复合型高级人才，具备跨学科门类、跨学科专业的综合知识结构和能力，满足国家对地理国情监测人才培养的需求。

4 专业培养目标、专业特色和培养要求

专业培养目标应是面向国家对国情国力调查与监测的需要，培养掌握地理国情监测的基础理论、方法和技术，具有地理国情信息获取、处理、变化分析、地理建模、可视化与地理模拟、校验评估、动态信息共享服务、综合应用等能力的复合型高级技术人才。

地理国情监测是以土地资源、环境、农情、森林与湿地、地震、水文、海洋、矿产、生态、公共卫生、气象等领域的监测为知识背景，以现代测量、摄影测量、遥感、全球卫星导航定位系统、地理信息系统以及地理国情监测理论、方法为知识基础，培养熟练掌握地理国情数据的获取、处理、变化分析、地理建模、可视化与地理模拟、校验评估、动态信息共享服务、综合应用等专业技术的复合型人才的跨学科门类、综合交叉的工学专业。其培养要求如下。

4.1 素质结构

地理国情监测专业培养的人才，应具备良好的思想道德素质；具有国际化视野、现代意识和人际交往意识；受到严格的科学思维训练，掌握扎实的地理国情监测基础理论和方法，有求实创新的意识和精神。

4.2 知识结构

地理国情监测专业培养的人才，应了解土地资源、环境、农情、森林与湿地、地震、水文、海洋、矿产、生态、公共卫生、气象等领域相关知识，侧重对土地资源、环境、水文、农情、生态等重点领域相关知识的学习，熟悉地理学、测绘、遥感和GIS等领域的基本理论和方法，掌握地理国情数据的获取、处理、变化分析、地理建模、可视化与地理模拟等专业理论和专业技术方法。

4.3 能力结构

地理国情监测专业培养的人才，应有良好的表达交流能力和一定的计算机及信息技术应用能力；能较熟练地运用外语阅读专业期刊和进行文献检索，有初步的外语交流和科技写作能力；具有综合运用所掌握的专业理论知识和方法，从事地理国情监测及相关领域科学研究和应用能力；具有较强的创造性思维能力，开展创新实验和科学研究的能力；能根据地理国情监测任务要求，从事宏观、典型微观的常态或应急地理国情监测活动的能力。

5 课程体系建设和教学计划

从事地理国情监测活动需要具备的专业知识主要包括领域知识、测绘遥感和地理信息系统知识、地理学知识、应用数学知识和地理国情监测专门知识等。其中，地理国情监测专门知识教育新编教材9部，分别是《地表覆盖与土地利用》、《地理监测原理与方法》、《地理变化检测与分析》、《地理数据分析与建模》、《地理调查方法与编码》、《地理国情模拟与可视化》、《数字传感器网络技术》、《时空数据库》、《地理国情专题制图》。这9部教材强调了地理变化数据获取、检测、时空数据处理和管理、变化分析和结果表示的理论、知识和技能的综合应用能力，与测绘工程主要重视现状地理要素表达、遥感科学技术专业主要重视地理信息提取和变化检测不同，与地理信息科学专业主要重视地理数据管理和空间分析应用也不同。毕业应取得总学分为150，其中通识教育课程必修学分31学分，占总学分20.67%；专业基础课程必修学分44学分，占总学分29.33%。；专业课程必修学分13.5学分，占总学分9%；集中实践教学环节必修学分11学分，占总学分7.3%；毕业论文或毕业设计必修学分6学分，占总学分4.00%；选修课程学分≥60学分，其中专业基础课选修及专业选修课程学分≥32.5。部分教学计划安排见表1至表3。

表1 专业课

表2 专业基础课

6 专业的产学研环境建设

在制定地理国情监测专业的实践教学体系方面，设计了3.5+0.5教学模式，即学生用3个半学年在学校完成课程学习和实践学习，半个学年在生产单位完成毕业设计和生产综合实习。生产综合实习以参与一个具体的地理国情监测项目为目的，熟悉其作业过程、地理空间分析方法和地理国情监测分析报告撰写等。为此，与十多个生产单位签订了实践教学实习基地协议。针对在学校学习期间的实践教学，建立了专业实验室，购置了相关软件、高性能计算环境设备、数字传感器、地面移动测量设备、低空无人机设备等，申请并获批省级教学实践实验基地教学项目。

在科研环境建设方面，申请获批了地理国情监测国家测绘地理信息局重点实验室，武汉大学与武汉市的地理国情监测联合研究中心，与多家无人机制造和生产企业联合成立了低空无人机遥感工程应用中心。与地方政府签订了联合建立野外综合实习基地的协议。

表3 专业主要实验及实践性教学环节

[1]中国测绘宣传中心.地理国情监测研究与探索[M].北京：测绘出版社，2011

[2]李建松，洪亮，史晓明，等，对地理国情监测若干问题的认识[J].地理空间信息，2013,11(5)：1-3

[3]李德仁,邵振峰,丁霖.地理国情信息的多级网格化表达[J].地理空间信息,2014(1):1-5,9

[4]陈俊勇.关于地理国情普查的思考[J].地理空间信息,2014(2):1-3